انواع کامپاند های پلیمری و موارد استفاده از آن

انواع کامپاند های پلیمری و موارد استفاده آن

در این مقاله سعی میشود، شما را با انواع کامپاندهای پلیمری آشنا بکنیم. همچنین مراحل ساخت و تولید کامپاند های پلیمری را برای شما توضیح بدهیم و در پایان مقاله کاربرد های کامپاندهای پلیمری را به تفصیل برایتان توضیح بدهیم.

در صنعت پلیمر، برای ساخت کامپاند های پلیمری از ترکیب مواد مختلفی استفاده می کنیم.

پلیمر چیست ؟

کامپاند پلیمری، به مخلوطی از یک پلیمر پایه و مواد افزودنی مختلف اطلاق می‌شود که برای ایجاد ویژگی‌های خاص در محصول نهایی تهیه می‌شود.

این افزودنی‌ها می‌توانند شامل رنگ‌ها، تثبیت‌کننده‌ها، نرم‌کننده‌ها، پرکننده‌ها، بازدارنده‌های اشعه ماوراء بنفش (UV)، بازدارنده‌های شعله و دیگر اصلاح‌کننده‌ها برای افزایش خواص فیزیکی و شیمیایی باشند. و در نهایت ترکیبات  ما عموماً به شکل گرانول تولید می شوند.

فرآیند ترکیب:

ایجاد کامپاند پلیمری در طول فرآیند ترکیب اتفاق می‌افتد، جایی که مواد افزودنی با پلیمر پایه ترکیب می‌شوند تا خواص مورد نظر را برای کاربردهای خاص به دست آورند. به عنوان مثال، اگر محصول نهایی نیاز به انعطاف، مقاومت در برابر ضربه یا پایداری در برابر شرایط محیطی داشته باشد، ترکیبات مناسب در طول این فرآیند اضافه می‌شوند.

چرا از ترکیبات استفاده کنیم؟

ترکیبات پلیمری به رفع مشکلات رایج مانند خواص فیزیکی ضعیف، رنگ نامطلوب یا کاهش دوام کمک می کند. افزودنی ها در طی فرآیندهایی مانند قالب گیری تزریق پلاستیک و اکستروژن، بهبود خواص شیمیایی، دوام و کیفیت رنگ محصولات گنجانده می شوند. برای تولید کامپاند های پلیمری، استفاده از ترکیبات فواید اقتصادی و سلامتی نیز به همراه دارد.

مزایای ترکیبات پلیمری:

1. ترکیبات پلیمری مزایای زیادی دارند، از جمله:
2. سازگاری بالا با استفاده از ترکیب 40-100٪
3. مقاومت خوب در برابر اشعه ماوراء بنفش
4. قیمت گذاری رقابتی در بازارهای بین المللی
5. تولید ثابت و با کیفیت

کاربردهای ترکیبات پلیمری:

کامپاندهای پلیمری در صنایع مختلف استفاده می شوند از قبیل:

1. لوله های آبرسانی و فاضلاب: لوله های بادوام و مقاوم در برابر خوردگی
2. صنعت ساخت و ساز: برای مصالح ساختمانی قوی و مقاوم در برابر آب و هوا
3. صنعت بسته بندی: قابل استفاده در بسته بندی های انعطاف پذیر و مقاوم در برابر UV
4. کامپوزیت های چوب-پلاستیک: در کفپوش های چوب مانند با دوام پلاستیک استفاده می شود
5. تجهیزات آزمایشگاهی: مواد مقاوم در برابر مواد شیمیایی برای آزمایشگاه ها
6. تولید اسباب بازی: پلاستیک ایمن و بادوام برای اسباب بازی ها
7. صنعت خودرو: قطعات با کارایی بالا که ایمنی خودرو را بهبود می بخشد
8. ترکیبات پلیمری در افزایش عملکرد، دوام و مقرون به صرفه بودن محصولات در صنایع مختلف ضروری هستند و تطبیق پذیری و عملکرد را برای تولید مدرن ارائه می دهند.

انواع کامپاندهای پلیمری:

1. کامپاند پلی اتیلن
2. کامپاند پلی پروپیلن
3. کامپاند پی وی سی
4. کامپاند کربنات کلسیم
5. کامپاند پلی کربنات

در زیر به بررسی تک تک کامپاندهای پلیمری میپردازیم:

1- کامپاند پلی اتیلن PE

هنگامی که به پلیمری از نوع ساختار پلی اتیلن ، افزودنیهایی اضافه کنیم، حاصل کار، کامپاند پلی اتیلن میباشد. کامپاند PE جزو مهمترین و کاربردی ترین انواع کامپاند میباشد که در تولید لوله های پلی اتیلنی مخصوص آب رسانی بسیار کاربرد دارد. این نوع کامپاند، از یکسری ضایعات صنعتی و سایر مواد شیمیایی تشکیل شده است که از خاصیت هایی نظیر مقاومت بالا در مقابل تابش نور مستقیم خورشید، مقاومت بالا در مقابل انواع ضربه های مکانیکی برخوردار میباشد. کامپاند پلی اتیلن ، علاوه بر کیفیت مناسب، از قیمت مناسبی نیز برخوردار بوده و قابلیت رقابت با بازارهای خارجی مشابه خود را دارد.

از مهمترین گریدهای کامپاند پلی اتیلن (PE) میتوان به موارد زیر اشاره کرد :

• پلی اتیلن سبک با چگالی پایین (LDPE)

این پلی اتیلن دارای استحکام کششی کمی بوده و از دیگر خصوصیات آن میتوان به انعطاف پذیری و امکان تجزیه به وسیله میکرو ارگانیسم ها اشاره نمود.

• پلی اتیلن سنگین با چگالی بالا (HDPE)

این پلی اتیلن دارای استحکام کششی بیشتری به نسبت به سایر پلی اتیلن ها است.

• پلی اتیلن با چگالی متوسط (MDPE)

نوع ویژه ای از پلی اتیلن میباشد که به لحاظ ساختار پلیمری و چگالی (دانسیته) میان پلی اتیلن سبک و سنگین قرار گرفته است، اکثر پلی اتیلن های با چگالی متوسط، دارای ساختاری خطی هستند و کاربرد هایی مانند تولید مخازن بزرگ برای ذخیره سازی آب را دارند.

• پلی اتیلن سبک خطی (LLDPE)

پلی اتیلن سبک خطی با اضافه نمودن کومونومر بوتن نرمال به اتیلن در موقع فرآیند پلیمریزاسیون به وجود می آید. پلی اتیلن سبک خطی، دارای خاصیت مکانیکی بیشتری نسبت به پلی اتیلن سبک است.

• پلی اتیلن با وزن مولکولی بسیار بالا ( UHMWPE)

این پلی اتیلن در مواردی مانند ساخت لوله های مقاوم در صنعت نفت و گاز و لوله های تخلیه پسماند استفاده میشود.

2- کامپاند پروپیلن (PP)

هنگامی به پلیمری از ساختار پلی پروپیلن افزودنی هایی افزوده شود، حاصل کامپاند پلیمری پلی پروپیلن است. این کامپاند بعد از پلی اتیلن، جزو پر مصرف ترین انواع کامپاند محسوب میشود از کامپاند پلی پروپیلن در ساخت قطعات خودرو، تولید لوازم خانگی و وسایل پلاستیکی مورد استفاده در آشپزخانه ها ، تهیه لوله و اتصالات مورد استفاده قرار میگیرد.

3- کامپاند PVC

کامپاند PVC یک ماده با دوام بوده که به نسبت پلاستیک های مهندسی ارزانتر میباشد. کامپاند پی وی سی دارای عایق الکتریکی خوبی بوده که برای کاربرد در کابل ها و سیم ها مناسب می باشد. لازم به ذکر است محصولات فرآیند پلیمریزاسیون PVC بصورت پودری و اصلاح نشده میباشد، قبل از این که پی وی سی به محصول نهایی تبدیل شود، با پایدار کننده های حرارتی (heat stabilizer)، پایدار کننده های نوری (UV stabilizer)، نرم کننده ها(plasticizer)، افزودنی های کمک فرآیندی (processing aid)، اصلاح کننده های ضربه (impact modifier)، پرکننده ها (filler)، رنگدانه ها (pigments) ترکیب میشود، توجه داشته باشید مواد افزودنی مورد استفاده برای ترکیب با PVC اغلب توسط پارامترهایی از جمله (عملکرد، هزینه نهایی، خواص مورد انتظار محصول ) تعیین میشود.

4- کامپاند کربنات کلسیم

کامپاند کربنات کلسیم برای استفاده در صنایع مختلف، تولید میشود. این کامپاند از پودر کربنات کلسیم و محمل پلیمری و افزودنی تشکیل شده است. از مهمترین نکاتی که در مورد کامپاند کربنات کلسیم مطرح میشود ، این است که پودر کربنات کلسیم به خوبی در محمل پلیمری پخش و توزیع میشود. این موضوع نیازمند فرمولاسیون مناسب و اجرای صحیح مراحل میکس شدن، اکسترود شدن است. پس دستگاه اکسترودر باید دارای اختلاط قوی و مناسبی باشد.

5- کامپاند پلی کربنات

انتخاب کامپاند پلی کربنات برای ساخت محصولات، راه حل بی عیب و نقص جهت تولید محصولات با کیفیت بالاتر با هزینه کمتر است. از مزایای انتخاب کامپاند پلی کربنات میتوان به دوام بسیار عالی، خطرات کمتر به نسبت شیشه معمولی، شفافیت بالا، وزن پایین تر، محافظ طبیعی برای اشعه UV، شکل پذیری آسان و رنگ پذیری مناسب اشاره نمود. میتوان گفت تنها عامل ضعیف کننده پلیمر پلی کربنات، خش پذیری آن میباشد که با توجه به مزایای شمرده شده، مورد چندان قابل توجهی نمیباشد.

کاربرد کامپاندهای پلی اتیلن و پلی پروپیلن:

همانطور که گفته شد دو نوع از رایج ترین کامپاندهای پلیمری، کامپاند پلیمری پلی پروپیلن (PP) و کامپاند پلیمری پلی اتیلن (PE) است ، کامپاند PP و PE دارای تنوعات بسیار زیادی هستند که در صنایع مختلف جهت تولید محصولات مختلف مورد استفاده قرار میگیرند. در ادامه به تعدادی از محصولاتی که در آنها از این کامپاندها استفاده شده ان، اشاره میکنیم:

لوله های آب رسانی و فاضلاب

دو نوع از رایج ترین لوله های آبرسانی و فاضلاب ، با استفاده از کامپاند PP و PE ساخته می شوند، کامپاند PP و PE دارای خاصیت هایی نظیر مقاومت در برابر خوردگی، پوسیدگی، سایش، قابلیت اتصال بسیار محکم و انعطاف پذیر، سبکی و پایین بودن هزینه ها و … هستند. لازم به ذکر است از انواع کامپاندهای PE در لوله های سیاه رنگ که تحمل فشار بالایی را میطلبند ، استفاده میشود.

صنعت ساختمانی

به واسطه خاصیت هایی مانند مقاومت در مقابل خوردگی، پوسیدگی، یخ زدگی، ضربه، مقاومت در مقابل سرما و گرما، رسوب پذیری کم و سبکی انواع کامپاند PP، از آن در تولید لوله های سفید و یا سبز استفاده میشود.

صنایع بسته بندی

هر ۲ نوع کامپاند پلی اتیلن و کامپاند پلی پروپیلن در صنعت بسته بندی مورد استفاده قرار میگیرند و این به دلیل خاصیت هایی نظیر جذب کثیفی کمتر، دوام بالا در مقابل پارگی، مناسب بودن برای بسته بندی وسایل سنگین است. علاوه بر موارد ذکر شده، کامپاندهای پلی پروپیلن، خاصیت هایی مثل كريستال شفاف تر برای ارائه دادن بهتر محصول و مناسب برای بسته بندی غذا و … هستند که این کامپاندها را گزینه خوبی برای استفاده در برخی از صنایع و محصولات کرده است.

کف پوش های چوبی و پلاستیکی

کفپوش های چوبی و پلاستیکی، محصولی دیگر از صنعت ساختمان میباشد که از کامپاندهای PP و PE استفاده می کنند. پلی اتیلن ها دارای مقاومت سایشی و پوششی بالا و مقاومت ضربه ای بالایی هستند، در مقابل، پروپیلن ها دارای مقاومت خستگی بالا و عدم ایجاد ترک، مقاومت شیمیایی عالی هستند که منجر به استفاده از آنها در محصولات مختلف این صنعت شده است. از کاربردهای دیگر کامپاند پلی اتیلن و کامپاند پلی پروپیلن میتوان به مواردی مانند کاربرد آن در صنعت خودروسازی ، جهت ساخت قطعات مختلف ، صنعت اسباب بازی، صنعت پزشکی جهت تولید تجهیزات پزشکی و آزمایشگاهی اشاره نمود.

اجزاء کامپاند پلیمری:

کامپاندهای پلیمری ، متشکل از سه جزء اصلی میباشد که هر یک از آنها ، وظیفه خاصی در ماده نهایی را بر عهده دارند، این سه جز عبارتند از :

۱- پایه پلیمری

۲- عامل سازگاری

۳- افزودنی های شیمیایی

افزودنی هایی که به پایه پلیمری افزوده می شوند، باید دارای پایه پلیمری باشند تا راحت تر با پلیمر مورد نظر ترکیب شوند. مانند کامپاند و مستربچ، که به دلیل وجود پایه پلیمری به راحتی با پلیمر اولیه ترکیب می شوند.

عامل سازگاری، از دیگر قسمتهای مهم کامپاند است که وظیفه آن ایجاد سازگاری میان افزودنی ها و پایه پلیمریست. چنانچه سازگاری میان پایه پلیمری و افزودنیهای شیمیایی رعایت نشود، افزودنیها به صورت یکنواخت در کامپاند تولید شده پخش نخواهد شد و کیفیت لازم را نخواهند داشت.

که جزو سوم میباشد با اضافه کردن افزودنیهای شیمیایی به پایه پلیمری کامپاند ، خواص مورد نیاز ایجاد میشود، برخی از این افزودنیها تنها افزودنیهای رنگی هستند که وظیفه آنها ، تغییر رنگ پلیمر مورد نظر میباشد.

علت استفاده از کامپاند

در کل میتوان گفت شما نمی توانید مستربچ را به پایه های پلیمری اصلی در برخی تولیدات بکار رفته در صنایع مانند تجهیزات تزریق پلاستیک و اکسترودر ها، اضافه نمود. در چنین شرایطی، کارخانه ها از کامپاند استفاده میکنند تا کیفیت محصول نهایی کاهش نیابد. از طرف دیگر از لحاظ اقتصادی و بهداشتی نیز استفاده از کامپاند برای تولید محصول نهایی، بصرفه تر از مستربچ میباشد؛ زیرا هزینه های ناشی از تمیزکاری و ترکیب کامپاند با پایه پلیمری بسیار کم تر از مستربچ است.

فرق میان کامپاند و مستریج:

نوع ساختار مولکولی کامپاند و مستربچ تا حدی مشابه یکدیگر است. تفاوت این دو در واکنش رفتاری، درصد افزودن به محصولات نهایی و کاربردشان در صنایع مختلف تولیدی میباشد. یعنی هنگامی که در اکسترودرهای تزریق پلاستیک و تولید فیلمهای پلیمری، امکان واکنش شدید میان مستربچ با مواد اولیه پلیمری وجود ندارد از کامپاند استفاده میشود. در واقع میتوان گفت کامپاند ترکیبی پلیمری میباشد که بدون هیچ گونه ترکیب اضافی در تولید کالاهای پلاستیکی بکار میرود در مقابل، مستربچ ها را نمیتوان بتنهایی در فرآیند تولید بکار برد و نیازمند استفاده همزمان از پایه های پلیمری و سایر افزودنی ها میباشد.

مزایای استفاده از کامپاند نسبت به مستربچ:

۱- آسانی و راحتی استفاده از کامپاند به نسبت به مستربچ زیاد تر است.

۲- برخی از مستربچ ها خطرناک و سمی هستند به همین خاطر، استفاده مداوم از آنها محدود شده است.

۳- گاهی فقط با مصرف مستریچ در خط تولید نمیتوان کیفیت مورد نیاز در محصول را بدست آورد و استفاده از کامپاند ضروری است.

۴- رعایت بهداشت در محصولات کامپاند نسبت به مستربچ، باعث شده است که استفاده از کامپاند در تولیدات بهداشتی بیشتر از مستربچ باشد.

۵- هنگام استفاده از مستربچ در سیستمهای تزریق و اکسترودر، امکان اختلاط با مواد پلیمری وجود ندارد، اما درمورد کامپاند چنین نیست.

کاربرد کامپاندهای پلیمری:

با توجه به خاصیت و ویژگیهایی که انواع کامپاند دارند، در صنایع گوناگونی مورد استفاده قرار میگیرند. در کل میتوان گفت تولیدات کامپاند با توجه به سفارش مشتری و انتظاراتی که از محصول کامپاند دارد، صورت میگیرد. از مهمترین کاربردهای آنها میتوان به موارد زیر اشاره نمود :

۱- در ساخت دستگاههای تولید لوله های آب رسانی و فشار قوی

۲- ساخت شیلنگ ها و لوله های آب و فاضلاب

۳- کاربرد در خودروسازی ( تولید سپر خودرو )

۴- ساخت لوازم خانگی و اسباب بازی های پلاستیکی

۵- ساخت قطعات الکتریکی و الکترونیکی

۶- ساخت انواع ظروف یکبار مصرف به روش ترموفرمینگ

سخن پایانی:

کلیه کارشناسان و متخصصان ما در مجموعه ی شمیسا تجارت، پس از سالها مطالعه و تحقیق، توانسته اند رضایت صد در صدی تمامی مشتریان شریف خود را جلب نمایند و مشتریان به اعضای خانواده شریف شمیسا تجارت تبدیل شده اند. مجموعه شمیسا تجارت، این امکان را به شما مشتری گرامی میدهد که: محصولی که مورد نیازتان است را سفارش بدهید و محصول نهایی، مطابق میل و سفارش شما با بالا ترین کیفیت و پایین ترین قیمت به  شما تقدیم می گردد.

علاوه بر این امتیاز، پشتیبانی و مشاوره های کارشناسان ما بعد از فروش تا هر زمانی که شما به آن نیاز داشته باشید ادامه خواهد داشت.

فقط کافی است یکبار با شمیسا تجارت تماس یگیرید تا شما نیز مانند صد ها همکار دیگر، به جمع خانواده ی بزرگ شمیساتجارت بپیوندید.